অপরিবাহী ও ডাইইলেকট্রিক (Insulator and Dielectric)

আমরা জানি পরিবাহীর পরমাণুতে মুক্ত ইলেকট্রন থাকে। তাই অহু তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রভাবেই পরিবাহীর এই মুক্ত ইলেকট্রনগুলো চলাচল করতে পারে এবং তড়িৎ পরিবহনে অংশগ্রহণ করে। পরিবাহীর পরমাণুতে ইলেকট্রনগুলোর কখনশক্তি খুব দুর্বল থাকে তাই সহজেই এদের পরমাণু থেকে বিচ্ছিন্ন করা যায়। ধাতব পদার্থ এই শ্রেণির অন্তর্ভুক্ত। অন্যদিকে কিছু পদার্থ আছে যাদের ইলেকট্রনগুলো পরমাণুর সাথে দৃঢ়ভাবে সংযুক্ত থাকে। এদের বলা হয় অপরিবাহী বা অন্তরক বা ডাইইলেকট্রিক। তড়িৎ ক্ষেত্র প্রয়োগে এদের ইলেকট্রনগুলো বিচ্ছিন্ন হয় না। কিন্তু ইলেকট্রনগুলো তড়িৎ ক্ষেত্রের ধনাত্মক বিতবের দিকে এবং নিউক্লিয়াসগুলো ঋণাত্মক বিভবের দিকে সামান্য সরে আসে। সমসারক (Isotropic) ডাইইলেকট্রিক মাধ্যমে এই সরণ প্রযুক্ত তড়িৎ ক্ষেত্রের প্রাবল্যের সমানুপাতিক। এই ঘটনাকে ডাই ইলেকট্রিক পোলারাইজেশন বলে।

ভাইইলেকট্রিক পদার্থ দুই শ্রেণিতে বিভক্ত— (১) পোলার ও (২) নন্-পোলার। পোলার ডাইইলেকট্রিকের অনুগুলোর (যেমন পানি) স্থায়ী দ্বিপোল ভ্রামক থাকে। সোলার হোক বা নন-পোলার হোক তড়িৎ ক্ষেত্র প্রয়োগে ডাইইলেকট্রিক পদার্থে পোলারায়ণ ঘটে।

সকল ডাইইলেকট্রিক অপরিবাহী কিন্তু সকল অপরিবাহী ডাই-ইলেকট্রিক নয়। মাইকেল ফ্যারাডে আবিষ্কার করেন, ধারকের পাতের মধ্যবর্তী স্থানে ডাই-ইলেকট্রিক স্থাপন করণে ধারকের ধারকত্ব বৃদ্ধি পায়।

ধারকের ডাইইলেকট্রিকের ক্রিয়া :

একটি চার্জিত সমান্তরাল পাত ধারকে পাত দুটির মধ্যে একটি ডাইইলেকট্রিক স্থাপন করলে একদিকে ঋণাত্মক আধান ও অন্যদিকে ধনাত্মক আধানের আধিক্য ঘটবে। অর্থাৎ অনুগুলোর পোলারায়ণ হবে। এভাবে তড়িৎ দ্বিপোল সৃষ্টি হবে। ডাইইলেকট্রিকটির মাঝখানে দ্বিপোলগুলোর আধান পার্শ্ববর্তী দ্বিপোলের বিপরীত আধান দ্বারা প্রশমিত হয়, কিন্তু ডাইইলেকট্রিকের এক পৃষ্ঠ অতিরিক্ত ধনাত্মক আধান ও অন্য পৃষ্ঠে ঋণাত্মক আধান পরিলক্ষিত হবে। ধারকের ধনাত্মক পাতের নিকটবর্তী পৃষ্ঠে ঋণাত্মক ও ধনাত্মক পাতের নিকটবর্তী পৃষ্ঠ ধনাত্মক আধানের উদ্ভব হবে ।অতএব ঋণাত্মক চার্জের প্রভাবে ধনাত্মক পাতের বিভব হ্রাস পাবে এবং ধারকের ঋণাত্মক পাতের ঋণাত্মক বিভব আরও কম ঋণাত্মক হবে ধনাত্মক চার্জের প্রভাবে । তাই পাতদ্বয়ের মধ্যবর্তী বিভব কমে যাবে । ফলে ধারকত্বের সংজ্ঞানুসারে ধারকের ধারকত্ব বৃদ্ধি পাবে ।

নিচে সারণীওত কয়েকটি পদার্থের ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবকের মান দেয়া হলোঃ

ডাইইলেকট্রিক পদার্থ	ডাইইলেকট্রিক ধ্রুবক, k ,
শূন্যস্থান	1.0000
বায়ু	1.00054
পানি	78
কাগজ	3.5
পোরসেলিন	6.5
পাইরেক্স কাচ	4.5
পলিথিন	2.3
অ্যাম্বার	2.7
টাইটানিয়াম ডাই-অক্সাইড	100